(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の感光表面を有する感光構成要素と、光学キャビティ構造と、を備え、
前記光学キャビティ構造は、第１反射内面と第２反射内面との間に光透過領域を有する、楔形状の不均質透過光学キャビティと、前記光透過領域内に検体を含有できる検体領域とを備え、前記検体領域内の前記検体の存在が前記光学キャビティの出力光に影響を及ぼし、前記検体領域内の前記検体を介した照明に応じて、前記光学キャビティは、前記検体の光学特性に関する情報を含む横方向に変化する出力エネルギー分布を有する出力光を供給しており、
前記感光構成要素は前記出力光を受け入れるように定置され、前記出力光の前記横方向に変化する出力エネルギー分布に応じて、前記感光構成要素は前記検体の光学特性に関する情報を含む検知結果を供給しており、
前記光学特性に関する情報は、前記出力光の強度関数に符号化することができ、前記強度関数は、ピークの最高値における「中心値」、最大強度およびすぐ近くの最小値の大きさに関連する「コントラスト」、および最高値とすぐ近くの最小値との間の強度における「中間強度幅」を含む
ことを特徴とするデバイス。
【請求項２】
更に、前記光学キャビティが、前記入力光に応じて出力光を前記感光表面に供給することができる光界面であって、検体が前記検体領域内に存在する場合は、前記光学キャビティは、前記入力光に応じて検体の影響を受けた出力光を前記光界面において供給し、前記検体の影響を受けたエネルギー出力関数の結果として、前記検体の影響を受けた出力光は検体の影響を受けた横方向に変化する強度分布を前記感光表面に呈する光界面と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
第１反射内面と第２反射内面との間に光透過領域を有する、楔形状の不均質透過光学キャビティを含む光学キャビティ構造を照明することであって、前記光透過領域は検体が存在し得る検体領域を含み、該検体が前記検体領域内に存在する場合は前記照明に応じて、前記光学キャビティが、前記検体の光学特性に関する情報を含み横方向に変化する出力エネルギー分布を有する出力光を供給している、前記照明することと、
前記出力光を感光するために、前記光学キャビティ構造に連結された感光構成要素を使用することとを含み、前記感光構成要素は、前記出力光の前記横方向に変化する出力エネルギー分布に応じて、前記検体の前記光学特性を表示する検知結果を供給しており、
前記光学特性に関する情報は、前記出力光の強度関数に符号化することができ、前記強度関数は、ピークの最高値における「中心値」、最大強度およびすぐ近くの最小値の大きさに関連する「コントラスト」、および最高値とすぐ近くの最小値との間の強度における「中間強度幅」を含む
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、検体を収容できる光学キャビティ、例えば出力光を感光構成要素に提供する光学キャビティなどを包含する技術に関するものであり、出力光は例えば検体に関する情報を含むことができる。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、光源、センサーアレイ、及び検出器を含むシステムが記載されている。センサーアレイは支持部材から形成され、この支持部材にファブリーベロー型キャビティのようなキャビティを形成することができる。化学的に敏感な粒子がキャビティ内に定置され、粒子に結合された受容体が検体と相互に作用する場合に信号を生成するように構成されるとよい。
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／０１６４３２０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
検体を光学キャビティ構造に収容するための改善技術を有することが有利である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、製品、システム、方法、装置、およびデバイスを含む、さまざまな技術および例示的な実施形態を提供する。一般に、実施形態は、出力光分布を接続された感光構成要素に提供し、かつ分布に影響を与える検体を収容する光学キャビティ構造を包含する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
光は「光源」によって提供され、この光源には、さまざまな種類のパルスレーザー、非パルスレーザー、レーザー構造、発光ダイオード（ＬＥＤ）、スーパールミネセンスＬＥＤ、共振キャビティＬＥＤ、広帯域光源などが含まれる。
【０００７】
定数ｃは真空中の光の速度を指す。光がｃ未満で伝播する場合、「光学距離」又は「光学的厚さ」Ｄ（ε）＝ｄ／εである。ここで、ｄは長さ、定数ε＊ｃは速度であり、ε≦１である。
【０００８】
「集積回路」すなわち「ＩＣ」は、微細加工プロセスまたは類似のプロセスによって製造される電気的構成要素および接続部を備える構造である。
【０００９】
図１のシステム１０はデバイス１２およびモニタ回路１４を含む。デバイス１２は光学キャビティ構造２０および感光構成要素２２を含む。構造２０は光学キャビティ２４を含む。
【００１０】
用語「光学キャビティ」は、光反射構成要素によって少なくとも部分的に界接される光透過領域を指し、これにより光透過領域内の光の測定できる部分は領域を横切って何度も反射される。
【００１１】
光学キャビティは「モード」を有し、各モードはそれぞれの出力光エネルギーサブレンジに対応し、キャビティが透過性である場合は、その透過出力光のモードは「透過モード」であり、その反射出力光のモードは「反射モード」である。
【００１２】
検体が光学キャビティの光透過領域の全部または一部にある場合に、検体は光学キャビティ「内に存在」し、この光学キャビティは検体を「収容」しているといわれている。「検体の影響を受けた出力光」は、検体の光学特性に起因して、検体が存在する場合と検体が無い場合ではどこか異なる。
【００１３】
領域がキャビティの光透過領域の全部または一部である場合は、キャビティは「領域を含む」。「検体領域」は検体を収容することができる。
【００１４】
以下に示す実施にあたり、検体の影響を受けた出力光のような、検体を収容する光学キャビティの出力光から情報を得る際に問題がある。光学キャビティの出力光が検体によってどのように影響を受けるかについて自由度が限定されていた。構成要素の複雑な組み合わせが使用されてきたが、あまり複雑でない組み合わせの方が良く、より小さく、より安く、より敏感で、雑音の影響がより小さいデバイスを可能にし、このデバイスはより容易に製造できる。いくつかの技術は、光センサーアレイの代わりに、位置敏感検出器（ＰＳＤ）のような、より簡単な構成要素を使用できず、厳しいアラインメント要求事項を有し、または減結合構成要素を必要とする。
【００１５】
キャビティ２４は光反射構成要素２６および２８と、それらの間に検体領域３０を含む光透過領域とを含む。キャビティ２４は不均質であり、「横方向に変化するエネルギー出力関数」、すなわち出力光の光子エネルギーは、例えばキャビティ２４の出射面で、横方向位置によって決まる。矢印３２によって示す入力光に応じて、キャビティ２４は矢印３４によって示す出力光を構成要素２８の出射面で供給する。入力光と出力光の方向は逆であるかもしれず、複数の入射面または出射面があるとよく、または入力光は出力光が供給される面で受け入れられるかもしれず、「光界面」は任意の入射面および出射面を含む。
【００１６】
検体領域３０内の検体は、横方向に変化するエネルギー出力を検体の光学特性に因って変化させて、検体の光学特性に起因して検体が存在する場合と検体が無い場合ではどこか異なる、「検体の影響を受けて横方向に変化するエネルギー出力関数」をキャビティ２４に供給する。矢印３４によって示す出力光は検体の影響を受けた出力光である。
【００１７】
ボックス３５のグラフは、検体の影響を受けた出力光を例えば或るモードで示している。グラフは「強度関数」を、すなわち強度を別のパラメータ、例えば光子エネルギーまたは位置の関数として示す。
【００１８】
例えば光子エネルギーまたは位置などの強度関数は、多種多様の形状および特徴を有することができる。「ピーク」は最高値を有し、この最高値から関数は下方に急勾配で傾斜する。ピークは、ピークの最高値における「中心値」、すなわち強度・エネルギー関数の「中心エネルギー」、ピークの最高値における「最大強度」、最大強度およびすぐ近くの最小値の大きさに関連する「コントラスト」、および最高値とすぐ近くの最小値との間の強度における、例えば半値全幅（ＦＷＨＭ）などの「中間強度幅」を含む、さまざまな特徴を有する。情報は符号化され、これらの特徴からさまざまな方法で回復され得る。
【００１９】
検体領域３０内の検体の光学特性に関する情報は、破線３８によって示すように、中心エネルギー、大きさ、コントラスト、またはＦＷＨＭを変化することによって、強度関数に符号化することができる。中心エネルギーは例えば屈折率の変化によって曲線３６から曲線３８へ変わり、大きさ、コントラスト、およびＦＷＨＭは例えば吸収変化によって曲線３６から曲線３８へ変化する。曲線３６は検体が無い場合に得られ、曲線３８は検体が存在する場合に得られて、キャビティの屈折率および吸収スペクトルを変化させて、吸収の増大は、通常、大きさおよびコントラストを減少させ、ＦＷＨＭを増大させる。
【００２０】
構成要素２２は感光表面４０、例えば感光セルまたは位置敏感検出器（ＰＳＤ）のアレイを含む。表面４０に入射する出力光は「横方向に変化するエネルギー分布」を有し、すなわちエネルギーは横方向の位置の関数として変化する。構造２０と構成要素２２との間に追加される光学構成要素は出力光の情報を減らして、例えば雑音を導入する可能性が高い。出力光の表面４０への直接伝達またはイメージング構成要素を通しての伝達は、構成要素２２からの検知結果の情報量を最適化する可能性が最も高いだろう。
【００２１】
イメージング構成要素は、強度分布の拡大像を構成要素２２に供給することによって分解能を向上させるかもしれない。
【００２２】
検体の影響を受けた出力光の情報は表面４０における横方向に変化するエネルギー分布を変化させ、検体が検体領域３０に無い場合は、それは実線の円として示す光スポット４２を含むが、検体が存在する場合は、それは破線の円として示す光スポット４４を代わりに含む。各光スポットの円は、感光表面４０の各位置における強度を閾値、例えば、点４４のサイズが点４２よりも小さいボックス３５のグラフの垂直スケール上のポイントにおける閾値と比較することによって得られるかもしれない。
【００２３】
「光スポット」は光のパターンの識別できる領域であり、これに応じて感光構成要素は、例えば領域の位置すなわち「光スポットの位置」、領域の面上の大きさすなわち「光スポットのサイズ」、または領域の強度すなわち「光スポットの強度」によって、光スポットに関する情報を提供することができる。
【００２４】
光スポット４２から光スポット４４への変化は曲線３６から曲線３８への変化と似ている。光スポット４４は右方向へ移され、モード中心エネルギーシフトに関する情報を提供する。光スポット４４は最大強度と関連がある閾値強度においてピーク３８のサイズ反射幅を変化させ、幅の変化が吸収に起因する場合は、閾値における幅はＦＷＨＭの変化とは逆に変化する傾向がある。
【００２５】
感光構成要素は点を含まない表面４０上の分布から情報を取得することができるとよい。例えば最大入射強度の位置の周りのサブレンジの中心エネルギー位置は、点を識別せずに得られることもあり得る。局部的サブレンジ内の光強度に由来する、例えば入射光強度に関する情報は点を識別せずに取得されることもあり得る。
【００２６】
構成要素２２は検体の光学特性、例えば屈折率および／または光学吸収の測定に関する情報を有する検知結果を提供する。他の例は測定、スペクトル、導関数、および検体の有無またはその量、密度、濃度または他の量に関する情報を含む。
【００２７】
回路機構１４は、構成要素２２から検知結果を受信し、その検知結果を検体工学の特性をモニタするのに用いることができる。
【００２８】
構成要素２２は、光センサーアレイを含むＩＣ、ＰＳＤのような連続感光表面を有するデバイス、または検体の光学特性に関する情報を含む検知結果を有する他の感光構成要素を含むこともあり得る。構成要素２２は、例えば、コーティング付きの構造２０すなわちＰＳＤのような次元光センサーアレイであることもあり得る。
【００２９】
検知結果は、さまざまな方法で検体の光学特性に関する情報を取得することができる。ＰＳＤは位置をベースとするか、または強度をベースとする出力電流を供給することもあり、アレイのセルは電流を統合するか、または自由電荷担体などを累積することもあり得る。
【００３０】
構造２０および２２は、例えば、表面４０の上のコーティング付きの構造２０の場合のように、製造によって連結されることもあり得る。ボンディング、接着、または類似の技術によってそれらを連結することもあり得る。それらの間に空気間隙または光学構成要素がある場合は、構造２０および構成要素２２は、それらの間または周りのスペーサまたはその他の構造によって連結されるか、あるいはそれらを保持するように固定された相隔たる位置に定置されることができる。両方とも別の構成要素に取り付けるか、または装着することもあり得る。
【００３１】
キャビティ２４は、アレイ状（並列）に又シーケンス状（直列）に、複数の狭帯域光源によって照明される不均質キャビティ２４であることもあり、これにより感光読出しは、各光源について、例えば屈折率および吸収のためのサンプリングポイントを提供する。ＬＶＦに類似している場合は、キャビティ２４は多くのモードに適するキャビティ厚さを有することが可能であり、１つの位置当たり単一モードだけしか透過しない程に十分に薄い場合は、照明はそのスペクトル範囲で広帯域であることもあり得る。
【００３２】
横方向に傾斜した不均質キャビティの場合は、「狭帯域光源」からの光は、２つ以上の位置をカバーするとして処理されることができない点として透過されるのに対して、「広帯域光源」からの光は、領域の部分がさまざまなエネルギーまたはエネルギー帯に属することができる程に十分に大きい領域を横切って透過される。光源が広帯域を供給するかそれとも、狭帯域がキャビティ特性および感光構成要素に依存しようと、コーティングまたは他の傾斜したキャビティの傾度およびＦＷＨＭならびに感光分解能に応じて、源（例えばＬＥＤ）からの光はある状況では広帯域であり、別の状況では狭帯域であるかもしれない。
【００３３】
急な傾度の場合は、ＬＥＤのスペクトルは、単一の感光分解能に比べて比較的小さい点として透過され、これによりそれは狭帯域であるだろう。検体が出力光に影響を及ぼす場合は、狭帯域は、狭照明帯における検体の光学特性に関する情報を提供する強度および位置を有する点を生じる。
【００３４】
小さい傾度の場合は、ＬＥＤのスペクトルは、さまざまな位置で透過される光が別々に感光され得る程に十分に大きい領域を横切って透過され、これによりそれは広帯域であるだろう。検体が出力光に影響を及ぼす場合は、さまざまな位置における光は別々に分析されて、検体の光学特性に関する、エネルギーに依存する情報を取得することができる。
【００３５】
キャビティ２４は、製造中に波長範囲を設定するか、または使用中にそれを調整し、かつ各位置においてさまざまなサンプルポイントを設けるために、例えば変形可能なスペーサを有する、調節可能なキャビティであることもあり得る。参照技術は、例えば、基準キャビティに基づく検体キャビティからの測定結果を調整することによって、またはコントラストをベースとする他の種類の参照によって、雑音の影響および不均質性を減らすこともあり得る。
【００３６】
「均質光学キャビティ」は、その反射面の間の光学距離Ｄがほぼ一定である光透過領域を有する。均質光学キャビティは、レーザーキャビティ、または例えばファブリーベローの干渉計などの透過キャビティのような、放射キャビティとして出射面で出力光を供給することができる。
【００３７】
キャビティのスペクトルにおいて、強度・エネルギーピークの最高値（および反射帯間の相補的最小値）は光エネルギーの関数として間隔を置いて配置され、隣接するピークの中心エネルギー間の差は「自由スペクトル領域」または「ＦＳＲ」と称される。
【００３８】
各ピークの波長λはλ（ｋ）＝２ｎＤ／ｋであり、ここでｎはキャビティ屈折率であり、ｋはノンゼロ整数である。キャビティ屈折率が変化する場合は、λ（ｋ）もまた変化し、ピークの中心エネルギーの変化は屈折率変化に関する情報を提供する。吸収・強度の変化に依存するピークの強度は吸収変化に関する情報を提供する。
【００３９】
「不均質光学キャビティ」は、均質光学キャビティの上の定義に適合せず、例えば単調に、直線的に、または別の方法で変化する、横方向に変化する反射面間の光学距離を有することがある。直線的に変化する光学距離または厚さの場合は、キャビティは直線的に変化するフィルタ（ＬＶＦ）として動作することができる。
【００４０】
不均質光学キャビティが均質光学キャビティとして局部的に動作することができるので、透過モードに適用できるパラメータは不均質光学キャビティからの強度・エネルギーピークに有用である。
【００４１】
横方向に変化するエネルギー分布は、横方向に変化する光学厚さを有する不均質キャビティを用いて、そして均質キャビティを用いて、点光源からの傾斜した照射で生成することができる。
【００４２】
ファブリーベローのキャビティの強度・位置グラフもまたピークを有することができる。透過モードは十分に隔離されて、隣接モード間の干渉を防止することができる。干渉を回避するために、キャビティ厚さを十分に小さくすることが可能であり、１つの出力モードだけがある範囲にわたって起こり得る。
【００４３】
入力光および反射光をキャビティから隔離するために、ビームスプリッタを使用することができるか、または入力光を反射光が隔離されるのに十分な垂線からの角度で入射することができる。
【００４４】
図２のシステム２００は光学キャビティ構造２０２を含み、この中で少なくとも１つのキャビティ、例えばキャビティ２０４は検体を収容することができる。キャビティ２０４内の検体の存在は構造２０２によって供給される出力光に影響を及ぼし、検体の影響を受けた出力光、すなわち矢印２０６によって示される光は検出器２１０内で感光され得る。検出器２１０は、光の横方向変化が例えばＬＶＦを通過後に検出される感光表面を有する感光構成要素を含むとよい。検出器２１０からの検知結果はシステム２００内の他の構成要素に、または矢印２１２によって表わされるように外部構成要素に供給されることができる。
【００４５】
検出器２１０は感光ＩＣまたはフォトダイオードであり得る。
【００４６】
キャビティ２０４は不均質であり得る。図２は矢印２２２によって示すように照明する光源２２０を示す。矢印２０６によって示される検体の影響を受けた出力光は透過光および／または反射光を含むこともあり得る。
【００４７】
図３はシステム２００の電気的構成要素を示し、中央処理装置（ＣＰＵ）２４０はバス２４２を経由して構成要素入力／出力（Ｉ／О）２４４、メモリ２４６、集積回路入力／出力（ＩＣ Ｉ／О）２４８、および外部Ｉ／О２４９に接続される。
【００４８】
Ｉ／О２４４は、例えば照明制御器２５０、キャビティ制御器２５２、および検体制御器２５４と通信し、ユーザーインタフェース、例えばモニタおよびキーボードに接続することもあり得る。制御器２５０は光源２２０および制御回路を含むことが可能であり、制御器２５２は、キャビティ２０４および接続回路を制御するために、電極または他の構成要素を含むことが可能であり、制御器２５４は、検体を移送するか、あるいは相対運動を生じる流体デバイスまたは他の構成要素と、接続回路とを含むことができる。
【００４９】
Ｉ／О２４８はＩＣ、例えば、光センサーアレイ２６６付きのＩＣ（ｍ）２６４を含む、ＩＣ（０）２６０〜ＩＣ（Ｍ−１）２６２のシリーズと通信する。
【００５０】
メモリ２４６において、プログラムメモリ２７０は検体情報ルーチン２７４を格納し、データメモリ２７２は較正データ２７６を格納する。
【００５１】
ルーチン２７４は、検体が存在するように制御器２５２および２５４に、キャビティ２０４が検体の影響を受けた出力光を提供するように制御器２５０に、そしてＩＣ２６０〜２６２の各々に信号を送って、検知結果を得ることができる。代わりに、ＰＳＤへの信号は例えば出力電流を差動増幅器に接続することもあり得る。
【００５２】
図４に示すルーチン２７４では、物体は経路に沿ってキャビティを通ってアレイのそばを過ぎて移動し、キャビティは、物体内の検体に関する情報を含む、横方向に変化する空間強度分布を提供することもあり得る。
【００５３】
図４は一連の読出し動作を実行し、次に、ある読出し動作後に、および／または一連の読出し動作後に、情報を組み合わせ、供給する。
【００５４】
ボックス３００で、検知の前の読出しを実行する。
【００５５】
ボックス３００からの情報を用いて、ボックス３０２で、各物体に関する情報を取得し、適切な検知期間を決定する。ＣＰＵ２４０は、物体が存在しているかどうか、そして各物体の位置および速度を決定することもあり得る。次にＣＰＵ２４０は、物体が各セルを通り越すのに必要な時間よりも短い積分時間を提供する適切な検知期間を決定する。各物体は固有の検知期間を有することができる。
【００５６】
ボックス３０２で、物体の運動、例えば流体速度、照明または刺激、あるいはキャビティ特性を調整するためにＩ／О ２４４を通じて信号を送って、例えば光学距離および／または傾斜角を調整することができる。信号は制御器２５０、２５２、および２５４に伝わることもあり得る。
【００５７】
ボックス３０４で、キャビティを動作させて、検体の光学特性に関する情報を符号化し、検知読出しを実行して、Ｉ／О２４４を通じて信号を送って、検体によって符号化された出力光に横方向に変化する強度分布を供給し、またＩ／О２４８を通じて検知期間中に累積的に感光する。ボックス３０４でまた、信号をＩＣ上の周辺回路に送って、基準値に基づいてアナログ量を調整するとよい。ボックス３０４で、遂次および／または並列読出しのためにＣＣＤまたはＣＭＯＳ技術を使用できる。
【００５８】
検体の光学特性がモードからの出力光に影響を及ぼすので、光学特性に関する情報は出力光の強度関数および横方向に変化する強度分布である。検知結果は、検体の光学特性に依存する量で符号化される情報の一部またはすべてを含むことができる。検知結果は、位置、サイズ、点の強度、およびモード強度のピークに関する情報を含むことができる。出力光が複数のモードピークを含む場合は、それらの点を別々に追跡することができる。
【００５９】
ボックス３０６で、感光量は格納される前にデジタル処理で調整することができる。感光量は、基準量または較正データ２７６に基づいて、かつ必要に応じて検知期間の差などによって調整することができる。
【００６０】
デジタルおよびアナログ調整は、例えば強度参照および物体位置追跡のために、基準ベースの調整を用いることができる。かかる調整は不均質照明問題を克服することができるが、例えば照明、あるいは粒子による安定な、または時間で変動する吸収における外部不均質性が容易に識別することができないので、キャビティ吸収変化情報を除去することがある。
【００６１】
ボックス３０６で、またはその後で、データ操作または調整は、「キャビティだけの吸収データ」、すなわち吸収に関する情報が保存されるが、外部特徴に関する情報が減らされるデータを取得することができる。
吸収情報を符号化することによって、キャビティの吸収係数以外の擬似雑音作用、例えば外部摂動、外乱、または不均質性を除去できるので、より高い信号対雑音比が可能になる。検体によって符号化された出力光からの情報はキャビティの吸収変化に選択的に敏感であり得る。
【００６２】
垂直でない入力光が入射すると、それを補正することができる。点光源から放射される光がさまざまな角度でキャビティを透過すると、感光表面が出力光をさまざまな角度で受け入れ、各セルは非常に小さい角度分布を受け入れ、角度は角度によって引き起こされる変化を補正するために使用することができる。
【００６３】
各物体に関する位置および速度の情報は、その感光量、またはどの感光量が各モードの点に由来するかを決定するために、ボックス３０６で使用することができる。
【００６４】
均質検体あるいは静止したか、またはゆっくり移動する物体の場合は、ロックイン技法が信号対雑音を改善することもあり得る。光源２２０は変調されて、出力光を変調することが可能であり、周波数は達成可能な読出し周波数によって制約される。相関信号を直接記録することが不可能である場合は、自己参照が使用されることもあり、例えば、空のチャンネル、またはコーティングされたセルを有するアレイにおけるコーティングされない基準セルはサブレンジを検知する。
【００６５】
ボックス３０４および３０６で、各物体の位置および速度が前に計算された１つのデータ構造を使用して、同じ物体による影響を識別することが可能であり、各物体のデータ構造は各点の識別情報および物体の点に与える影響を含むことができる。読出しデータ構造は各物体の調整された量情報を保留することができる。
【００６６】
ボックス３０６で、読出しデータ構造が或る物体に関する情報を取得するたびに、それを更新することができる。ボックス３００、３０２、３０４、および３０６で、各ＩＣについて別個に、かつ繰り返して起こり得る。各物体を完全に識別することによって、読出しデータ構造はすべてのＩＣからのすべての情報を保留することができる。実行の間に、各物体の影響は少数のセルをその経路に沿って動かすことがあり、物体を混乱を避けるために隔離することができる。各物体の直径は数μｍであり、各セルの長さは経路に沿って１０〜２０μｍであり、物体は２つまたは３つのセル長さずつ隔たっているとよい。より大きい物体またはいろいろなサイズのセルの場合は、物体間の間隔を調整できる。
【００６７】
代わりに物体はもっと接近することもあり得る。物体が光スポットに重複して影響を与えたとしても、アルゴリズムはそれらを分離するかもしれない。非常に接近している物体がいろいろなセルに沿って位置決めされる場合は、それらの経路と検出器２１０との間の光学構造は、いろいろな物体によって影響を受ける光子をいろいろなセルに送って、次々と来る物体の測定を可能にすることもあり得る。次々と流体が流れて来る場合は、出力光は、各位置における分子の濃度の光学特性によって影響を受けるだろうし、例えば、物体ごとに、流れを想定した少量に分割して、例えば変化する流体成分に因って経時変化する出力光を連続して監視することを可能にする。
【００６８】
ボックス３００、３０２、３０４、および３０６が繰り返すにつれて、特に各点がアレイ上に位置を有する場合に、より多くの情報を取得する。物体が収容する検体に関する情報は格納された部分から再構成することができる。
【００６９】
ボックス３１０で、検体情報を提供して、例えば吸収スペクトル、検体屈折率の値、または他のデータにおいて、物体の検知された量を組み合わせることができる。
【００７０】
図５のデバイス３５０は不均質キャビティを含むことが可能であり、これは、例えば複数の狭帯域光源で照明されることもあり得る。デバイス３５０はまた調節可能な光学キャビティである。光反射構成要素３５２および３５４は反射面を領域３５６の両側に備え、そこでは１つの容器は検体含有の流体を有し、別の容器は基準流体を有する。矢印３５８によって示す入力光は構成要素３５２を通じて受け入れられ、不均質キャビティの動作は各容器について別々に起こって、各キャビティのモードの出力光を感光構成要素３６０にもたらすことができる。領域３５６のそれらの部分における検体および基準流体の屈折率ならびに構造３５２および３５４の位置調整は、光透過の位置を決定し、そして単一狭波長帯の照明で、唯一の波長は各キャビティから、しかしさまざまな光学特性によってキャビティのさまざまな出力光位置で透過される。狭帯域照明の場合は、検体の光学特性は、どこで、かつどんな強度で光が透過されるかについて影響を及ぼす。広帯域照明の場合は、出力光を受け入れるアレイの各セルは、それが光を受け入れるエネルギー範囲を有することができる。
【００７１】
図６は構成要素３６０の上面上の光のパターンを示し、両キャビティとも唯一の狭波長帯で照明される。構成要素３６０の検体キャビティ側の点３６４は、検体キャビティからの位置、ＸｔｒａｎｓＡにおける透過を示し、しかし点３６６はｘ方向の異なる位置における基準キャビティからの透過を示し、この異なる位置は、検体の屈折率と基準流体との差に応じて、（ＸｔｒａｎｓＲにおける感光構成要素３６０の基準キャビティ側の光スポット３６６によって示すように）ＸｔｒａｎｓＡからＸｍｉｎか、あるいはＸｍａｘの方へ移動する。検体吸収も変化すると、検体容器からの出力光の強度関数の強度、コントラスト、およびＦＷＨＭの変化を引き起こし、点３６４のサイズおよび強度は点３６６に対して変化して、検体の屈折率および吸収の両方に関する情報を提供するだろう。
【００７２】
不均質光学キャビティは他の方法で検体を収容することが可能であり、代わりに、デバイス３５０のキャビティは、検体を収容し、かつ入力光が入射する角度の範囲を提供することによって、横方向に変化する出力エネルギー分布を呈するように動作する均質光学キャビティであることもあり得る。
【００７３】
図７の動作によって、デバイス３５０に似たデバイスを製造することができる。
【００７４】
図１２のボックス３８０で、入射および出射部分光学キャビティ構造を製造することができる。
これは、入射光反射構成要素を入射ガラス上に製造する工程と、出射光反射構成要素を出射ガラス上に、または入射光反射構成要素を入射ガラスおよび透過構造上に、および出射光反射構成要素を感光アレイ上に製造する工程も含むことができる。これはまた、キャビティがグレーディングまたは他の不均質性のような条件を満足する寸法を有することを確実にするために、スペーサおよび壁部のような構造を含む、ＳＵ−８またはポリジメチルシロキサンのパターン層を１つまたは両方の光反射構成要素上に製造する工程も含むことができる。寸法によって、吸収スペクトルを得るか、あるいは屈折率分散を測定するために、所望のモードを製造することが可能であり、多数のモードはキャビティ反射面間の距離によって決まる。薄いキャビティ厚さはより高い背景吸収を有するスペクトル領域を可能にする。グルコース監視の場合は、７〜１１μｍのスペクトル領域はグルコース吸収ピークを示すが、背景吸水は他の領域、約２．２μｍにおいてより高く、背景吸水はより低いが、グルコースはより小さい特異吸収を有する。
【００７５】
非粘着性コーティングは、ポリエチレングリコールを浸漬被覆するか、またはパリレーンＣまたは蒸着テトラグリムのコーティングを施すことによって、内面に施すことができる。
【００７６】
ボックス３８２で、検体を定置する流体構成要素を取り付けて部分構造を取り付ける。ボックス３８２で、部分構造を接合して、それらを堅く取り付けることができる。取り付けられた流体構成要素は、コネクタ、管類、ポンプ、センサーなどを含むことが可能であり、流体構成要素の組み合わせはキャビティ内の検体の位置を決め、制御することが可能でなければならない。ボックス３８２で、ワイヤーまたは他の適切な回路をアレイに取り付けることができる。
【００７７】
ボックス３８４で、その他の構成要素を取り付けて、デバイス、例えば感光アレイなどを完成させる。ボックス３８４で、他の外部の電気的、光学、または流体の接続部を含むことが可能であり、あるいはかかる接続部は後で作られることもあり得る。
【００７８】
少数のモード強度ピークが、中心エネルギー、位置、大きさ、コントラスト、および／またはＦＷＨＭの変化を検出するために感光される場合は、１次元感光アレイは各キャビティのために使用され、各アレイは少数のセルを含むので、消費電力が小さくて済むので電力要求を減らすこともあり得る。感光ＩＣはコンパクトである。
【００７９】
ボックス３８６で、後で適切なときに較正を実行し、これは、例えば、ボックス３８０、３８２、および３８４で、またはボックス３８４の後に、そして較正の前に作られる回路への適切な接続部を必要とする。較正は検体情報を得るのに用いるデータを得ることが可能であり、このデータはデータ２７６の一部としてメモリ２４６に格納されるか、ルーチン２７４に組み込まれるか、または別の形で格納され得る。
【００８０】
ワイヤーまたは他の回路は信号をマイクロプロセッサまたは入力／出力（Ｉ／О）デバイスへ、あるいはマイクロプロセッサまたは入力／出力（Ｉ／О）デバイスからポンプおよび他の流体構成要素へ、あるいは感光アレイからマイクロプロセッサまたはＩ／Оデバイスへ供給することができる。接続部は電力を供給するために作ることができる。光学キャビティの寸法は正確に調整されるかもしれない。
【００８１】
ボックス３８０、３８２、および３８４で、構成要素を所望のシーケンスで取り付けるために、追加動作はＩＣ、ゲート、および他の回路の間の接続部を整列させるか、または取り付け、あるいはこれの一部はボックス３８０、３８２、３８４、および３８６の各々にあることもあり得る。
【００８２】
図８のデバイス４００で、入射ガラス４０２および出射ガラスはほぼ同じサイズおよび形状を有し、内側に向く面はコーティングまたは他の光反射構造を有して、光を光透過領域内へ反射させる。スペーサ４０４はそれらを隔離し、光透過領域はまた取入口４０６と吐出口４０８との間のダクトまたはチャンネルに界接する流体壁部または構造を備え、検体または検体を搬送する流体は取入口４０６から入り、ダクトまたはチャンネルに沿って搬送され、吐出口４０８へ出る。
【００８３】
光源構成要素４１０はガラス４０２の上方、またはその上にあり、感光構成要素４１２は検体の経路に沿って出射ガラスの下側またはその下にある。構成要素４１０、構成要素４１２、および検体は、キャビティが照明に応じて、構成要素４１２、例えばＩＣ上の感光アレイによって感光される検体の光学特性に関する情報を符号化した、横方向に変化するエネルギー分布を有する検体の影響を受けた出力光を供給するという特性を有する。
【００８４】
図８の線９−９に沿って切った断面図である図９は、矢印４３０によって示される光を供給する構成要素４１０を示し、この光は、チャンネル４３４に入る前に、ガラス４０２および光反射構成要素４３２を通過する。チャンネル４３４内で、矢印４４０によって示す移動流体は物体４４２を搬送する。物体４４２の光学特性は、構成要素４３２と出射光反射構成要素４４４との間に反射される光に影響を及ぼすことができる。検体の影響を受けた出力光は構成要素４４４を通って出で、構成要素４１２によって直接感光される。
【００８５】
検体含有物体４４２、例えば粒子、液滴、または少量の流体は流体または他の適切な物質によって搬送され得る。ここで「物体」は、光学特性、例えば光学損失機構、吸収、分散、または反射を有する、任意の識別できる物を意味する。これらはキャビティモード強度、コントラスト、およびＦＷＨＭに影響を及ぼすだろう。
【００８６】
デバイス４００はまた、さらなる横方向に変化するエネルギー分布のために、キャビティとアレイ４１２、例えばＬＶＦとの間に透過構造を含むかもしれず、または別の透過構造であり得る。
【００８７】
構成要素４１２は適切な画素またはセル密度を備える感光表面を有し、キャビティは感光表面を覆うコーティング、例えばＬＶＦの中にあることもあり得る。
【００８８】
構成要素４１２はＣＭＯＳまたはＣＣＤ読出しで読み出され、５〜５０μｍ以下のセル寸法を有することもあり得る。それは、矢印４４０と平行なセルの列である１次元であるか、または経路に沿った各位置に流れに垂直なセルの列を有し、すべてのセルは同じエネルギーサブレンジで同時に感光し、各列からの検知結果は、所与のモードについて平均するか、あるいは組み合わせ、そして改善するために使用される２次元アレイであることもあり得る。
【００８９】
構成要素４３２および４４４は非平行な鏡として動作し、チャンネル４３４はそれらの間の光透過領域である。キャビティはファブリーベローの干渉計として動作することが可能であり、透過特性は鏡と、鏡の間の領域とによって決定される。鏡は透過ピークのＦＷＨＭ、反射率、および阻止帯域に影響を及ぼす。屈折率および構成要素４３２と４４４との間の距離は、透過されるエネルギーおよび狭帯域の位置に影響を及ぼすか、または決定する。
【００９０】
構成要素４３２および４４４はそれぞれ、交互誘電体層か、またはガラス４０２および４４６上に堆積された金属を備える層状構造であり得る。代わりに、光が出入りするチャンネル４３４の壁部は内側に向く反射面を備える他の光透過構成要素であることもあり得る。
【００９１】
例えば、キャビティが、唯一の狭いサブレンジが任意の位置で透過される程に十分に薄い場合は、光源４１０はキャビティを広帯域照明で照明することができる。
【００９２】
光源４１０は狭帯域源のアレイ、例えばレーザーダイオードのアレイを含むこともあり、すべてはキャビティ全体を照明するか、または各々は或る波長でその波長を透過する場所へ送り出し、さまざまな位置がさまざまなエネルギーサブレンジを透過するので、各ダイオードは、キャビティがその波長を透過する位置を照明するように定置されるか、または向けられることもあり得る。あるいは、狭帯域光源はキャビティの入射面全体を順次に照明することもあり得る。
【００９３】
寸法および屈折率が適切である場合は、キャビティの出力光は個別透過モードを含むことができる。しかしながら、例えば、物体４４２が、最大強度、透過モードのＦＷＨＭ、それとコントラストに影響を及ぼす吸収スペクトルを有する場合は、それは屈折率および吸収を変化させること可能であり、物体４４２の屈折率はモードのエネルギーに影響を及ぼすことができる。
【００９４】
構成要素４１２は、中心エネルギー、強度の大きさ、コントラスト、および各モードのＦＷＨＭの変化を示す検知結果を取得し、物体４４２に関する情報と、キャビティの屈折率および吸収に及ぼすその影響とを提供することができる。
【００９５】
図１０のデバイス４６０で、入射ガラス４６２および出射ガラスはほぼ同じサイズおよび形状を有し、内側に向く面はコーティングまたは他の光反射構造を有して、それらの間の光透過領域内へ光を反射させる。ガラスはスペーサ４６４によって隔離され、光透過領域は、一端に検体取入口４６６と基準取入口４６８との間の２つのダクトまたはチャンネルに界接する流体壁部または他の構造を、他端に検体吐出口４７０および基準吐出口４７２を備え、検体または検体を搬送する流体は取入口４６６に入り、検体チャンネル４７４を通って搬送され、吐出口４７０へ出ることが可能であり、一方基準流体は取入口４６８に同様に入り、基準チャンネル４７６を通って流れ、吐出口４７２へ出る。チャンネル４７６は物体４４２を含有しないだろう。
【００９６】
図１１の断面で、光源構成要素４８０は入射ガラス４６２の上方または上にあり、キャビティを照明するために、レーザー、ＬＥＤ、またはスーパー発光ダイオード（ＳＬＤ）を含むことが可能であり、例えばビームの成形および拡散のために、光学部品が均質光分布を可能にするために光源とキャビティとの間に配置され得る。構成要素４８０からの光は、矢印４８２によって示すように、ガラス４６２を通過し、壁部状構造４８６ならびに光反射構成要素４８４および４９０によって界接され、隔離された、チャンネル４７４および４７６に入る前に光反射構成要素４８４に入る。光学キャビティの動作によって、出力光は出射ガラス４９２を通って感光構成要素４９４に提供される。
【００９７】
図１２〜図１６はデバイス４６０の流体検知における使用を示し、チャンネル４７４および４７６は流体か、場合によってはチャンネル４７６に、真空を含有する。屈折率および／または吸収はデバイス４６０を用いて測定することができる。
【００９８】
構成要素４８０が入射面のほぼ全体を照明する場合は、図１２の照明領域５００が生じる。いくつかの例では、構成要素４８０は、ＬＥＤ、共振キャビティＬＥＤ、ＱＣレーザーを含むレーザーダイオードによる紫外線から遠赤外線にわたる、単一狭帯域照明を供給する。他の例では、構成要素４８０は、例えばいくつかの個別光源、複数のモードを放射する共振キャビティＬＥＤ、または均質エタロンで変調される広帯域光源を用いて、複数の狭帯域照明を供給し、デバイス４６０は屈折率および吸収値の両方のための統合された測定ユニットであって、非常に正確な検出を可能にする。
【００９９】
単一狭帯域照明の場合は、構成要素４９４の出力光分布は、図１３の点５１０および５１２のように、各キャビティからの１つの光スポットを含むことができる。構成要素４９４は、吸収および屈折率の小さい変化を正確に検出するために、または正確な絶対値を得るために感光アレイを、そしてチャンネル４７４および４７６からの感光量を比較するために２つのＰＳＤまたは４個から成る検出器を含むことができる。ＰＳＤが、光が１つの位置だけで透過されることを必要とするので、ＰＳＤは、複数のモードの透過を回避するために、適度に傾けた狭いキャビティ厚さ、例えばλ／２、３λ／２、または５λ／２などを必要とする。キャビティが大きいＦＳＲを有する場合は、追加のバンドパスフィルタまたは線形可変バンドパスフィルタ（ＬＶＦ）は、キャビティのＦＳＲよりも小さいスペクトル範囲をカバーするＰＳＤの感光領域の上にあるかもしれず、光が図１３に示す単一位置で感光構成要素へ透過されることを確実にする。狭帯域光源は、複数の点を回避するために、ＬＶＦスペクトル範囲に相当する狭い範囲を有する必要があり、フィルタが検知キャビティから分離しなければならないならば、場合により問題になる。
【０１００】
各点５１０および５１２の位置は屈折率に関する情報を提供することができるのに対して、強度は照明の狭い範囲の吸収に関する情報を提供することができる。ＰＳＤ差動電流（Ｉ１−Ｉ２）／（Ｉ１＋Ｉ２）が位置を高精度で示すのに対して、合計（Ｉ１＋Ｉ２）は強度を示すだろう。狭帯域照明を備えるセンサーはその帯域に特有であることもあり得る。ほとんどのガス、例えばＳＦ6、ＮＨ3、またはＣＯ2は特定のスペクトル範囲で、例えば中赤外および遠赤外で特有の吸収ピークを示す。
【０１０１】
各チャンネルからの単一の小さい光スポットは絶対測定の較正を可能にする。光スポットの位置と既知の屈折率の間にみられる対応点を測定することができる。光の強度を正規化して、吸収係数の絶対較正を容易にすることができる。
【０１０２】
デバイス４６０は狭帯域によって順次に照明されることもあり、各狭帯域は照明領域５００を提供するが、図１４に示すように、１つは点５３０および５３４を提供し、別のものは点５３２および５３６を提供し、両チャンネルからの点は絶対測定の較正を可能にする。屈折率および吸収は、さまざまな波長、例えばスイッチが順次にオンオフされるさまざまな狭帯域源を用いて、連続して測定されて、特異性および感度を高めることもあり得る。強い吸収は屈折率の測定に影響を与えることがあり、逆の場合も同じである。
【０１０３】
複数の波長が吸収測定のために、例えばさまざまな吸収範囲における吸収値を求めて順次使用され得る。測定ユニットの列の各々はさまざまな範囲、例えば中赤外または遠赤外から情報を取得することもあり得る。
【０１０４】
各源が１つの点を生じる場合は、感光アレイはさまざまなセルセットを用いて光スポットを同時に感光することもあり得る。キャビティ厚さがλ／２である場合は、いくつかの狭帯域源はキャビティ全体を照明して、１つの位置につき１つだけの波長を透過することもあり得る。
【０１０５】
感光アレイおよび狭帯域源の場合は、キャビティはさまざまな位数のファブリーペローモードから複数の光スポットを生じて、例えば図１４のように同時に起こる光スポットを生じる。１つの狭帯域を分離した点位置で測定するので、信号対雑音比を増大することができる。
【０１０６】
複数の点の場合は、光源ＦＷＨＭおよびキャビティＦＳＲは、入射光がさまざまな位置で２つ以上のモードから出力光を生じるようでなければならない。各点の位置および強度は検体の屈折率および吸収係数に関する情報を提供する。環境状態（例えば温度）に対する較正がより高い精度を可能にする一方で、チャンネル４７４および４７６は絶対測定の較正を可能にする。この取組みは順次にさまざまな狭帯域源を用いて拡大され得るので、各々は複数の光スポットを生じて、さまざまな波長において屈折率および吸収の測定を可能にする。
【０１０７】
図１５において、３つで例示した狭帯域源のアレイは照明領域５５０、５５２、および５５４を呈し、各々はファブリーペローモードを有する範囲にある。狭波長帯域を有する源は帯域を有するキャビティ全体をさまざまな位置で照明し、キャビティは非常に高いＦＳＲを有することもあり得る。
【０１０８】
図１６は、チャンネル４７４の点５７０、５７２、および５７４と対であるチャンネル４７６の点５６２、５６４、および５６６を示す。領域５５０は点５６２および５７０などを生成する。点の位置および強度は屈折率および吸収に関する情報を提供する。チャンネル４７４は絶対測定を較正することができる。
【０１０９】
厚さλ／２を有する光学キャビティの照明領域５００に対する広帯域照明は、１つの位置につき１つだけの波長を透過する。アレイの各セルは或るエネルギーサブレンジの光を受け入れ、強度はサブレンジ内の検体の吸収によって決まる。絶対測定の較正はチャンネル４７６および狭帯域源を使用することもあり得る。セルの列は入射光の不均質性を検出することもあるので、基準セルの補正を可能にする。広帯域照明をフィルタにかけることは、或る点において、１つのファブリーペローモードだけが透過されることを確かにするかもしれず、より大きいキャビティ光学厚さ、例えば３λ／２以上の場合は、フィルタにかけることはより高いモードを遮断することが可能であり、遮られた波長が横方向に変化するので、ＬＶＦは適切なフィルタであるかもしれない。
【０１１０】
不均質照明の場合は、基準ベースの調整または補正が使用され得るか、あるいは、感光アレイを用いて、透過ファブリーペローモードのＦＷＨＭ、コントラスト、または別の値は、不均質性と無関係である吸収の尺度を提供することが可能であり、透過モード内の単一強度比はスペクトル幅値に十分であるとよい。或る波長の複数のファブリーペローモードを透過する厚い傾斜キャビティにおいて、キャビティだけの吸収データを取得することができるが、広帯域照明は用いられない。
【０１１１】
均質検体の場合は、感光量は検体の屈折率および吸収を直接表示することができる。生体細胞または他の物体のような不均質内容の場合は、測定値は物体および流体の光学特性を混合する。セルのサイズならびに経路に沿った位置および運動を使用することができる。処理能力を損なうことの無い長い積分時間および物体が移動するときの吸収値の段階的な収集は役立ち得る。不均質傾斜キャビティは変化する曲線因子を有し、物体容積のチャンネル容積に対する比は変化し、チャンネル直径の傾きは流速に影響を与える。
【０１１２】
図１７において、デバイス６００は光反射構成要素６０２および６０４を含む。楔止めスペーサ６０６はチャンネル断面領域を大体一定に維持する。チャンネル６０８は均質かつ断面が一様であり、検体の曲線因子は流速に影響を与えるキャビティの傾きに因って変化しない。
【０１１３】
図１８のデバイス６８０において、光反射構成要素６８２および６８４は、それらの間の領域とともに、矢印６８６によって示すように照明される場合に、不均質光学キャビティとして動作できる。
【０１１４】
構成要素６８２および６８４は、内面に対面電極６９０を、それらの間に弾性変形するスペーサ６９２および６９４を有する。電極６９０への信号は距離の変化、例えば、角度６９６のように、静電的に、電磁的に、または圧電的に変化する領域の形状を引き起こす。電極間の距離および傾斜角度は、例えば容量的に、測定し、制御することができるので、調整およびロックイン技法を可能にする。
【０１１５】
入力光のエネルギーが透過モードと同じである場合には、光は感光構成要素６９８へ透過され、これは検知結果を得る。検体が存在する場合は、光学キャビティの動作は検知の影響を受けた出力光を供給できる。
【０１１６】
検体を含有する光学キャビティのモードからの出力光を感光し、情報を取得するのに加えて、技法は偏光および蛍光に関する情報を取得することもあり得る。
【０１１７】
検体に関する情報を取得する技法は、赤外照明と同様に、例えば流体検知に適用できる。ガス検知のスペクトル範囲は、勾配が６００ｎｍ／ｍｍで、鏡が３λ／２キャビティの１ｃｍ上に１２〜２０μｍの間隔で配置されている場合の８μｍ〜１４μｍと、勾配が２００ｎｍ／ｍｍで、鏡が３λ／２キャビティの１ｃｍ上に４．５〜７．５μｍの間隔で配置されている場合の３μｍ〜５μｍとを含む。検知の他の範囲は中赤外（２〜５μｍ）および遠赤外（６〜１２μｍ）を含む。
【０１１８】
生体細胞のような物体は、環境変化の影響を排除するために細胞または物体無しの基準媒体と同様に、例えば、数えたり、選別したりなどで、識別することが可能であり、癌性細胞のような物体の蓋然性が得られることもあり、またはまれな細胞走査がハイスループットで実行されることもあり、２００の並列チャンネルが使用される場合は、１０，０００，０００のうちの１つが数秒内に選別されるかもしれない。
【０１１９】
移植可能な製品において、グルコースのような検体に関する情報を取得するために、３〜１２μｍの範囲のキャビティ厚さは、デバイスが３μｍおよび８〜１２μｍの範囲において高い背景吸水を処理することを可能にするだろう。
【０１２０】
上記のコンパクトで安価な構成要素は、流体、生体細胞、グルコース、および他の検体の光学特性を急速かつ正確に測定することができる。
【０１２１】
数μｍ〜数百μｍの幅のキャビティは実現可能であり、紫外線から遠赤外線にわたる光子エネルギーをサンプリングすることもあり得る。
【０１２２】
セルのサブレンジの幅は０．１ｎｍと小さいか、または数十ｎｍと大きいことがある。
【０１２３】
光センサーアレイは、シリコン、ゲルマニウム、ヒ化インジウムガリウム、ヒ化ガリウム、窒化ガリウム、または硫化鉛を有し、フォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、ピンダイオード、光伝導体などとともに製造され、ＣＣＤ、ＣＭＯＳまたは他の技法を用いて検知され、読み出されることもあり得る。
【０１２４】
光学キャビティは、スパッタリング、電子ビーム、あるいはプラズマの支援による、または支援無しの熱蒸着、エピタキシャル成長、ＭＢＥ、ＭＯＣＶＤなどによって製造されることもあり得る。ブラッグミラーは、関心の光子エネルギーを考慮して、低吸収係数および屈折率の大きい差を有する材料の適切な対から選ばれることもあり、例示的な材料はＳｉＯ2／ＴｉＯ2、ＳｉＯ2／Ｔａ2Ｏ5、ＧａＡｓ／ＡｌＡｓ、およびＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓを含む。層の厚さは３０ｎｍ〜数百ｎｍであるとよい。
【０１２５】
横方向に変化する光学厚さを有する光学キャビティ構造は、堆積中に、傾斜層厚さを得るために、基板を傾けたり、シャドーマスクを用いたり、または温度勾配を用いることによって製造されることもあり、あるいは、均質堆積中に、横方向の変化は軸外ドーピングによって、例えば電子ビーム、ＭＢＥ、またはＭＯＶＰＥによって生成されることもあり得る。
【０１２６】
調整された、または調整されない感光量が、遂次または並列に、セルごとに、またはストリーミングによって読み出されることもあり得る。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】システムの略図である。
【図２】システムの略図である。
【図３】システムの略回路図である。
【図４】検体情報ルーチンを示す流れ図である。
【図５】デバイスの略側面図である。
【図６】感光構成要素の略上面図である。
【図７】デバイス製造の流れ図である。
【図８】デバイスの略上面図である。
【図９】デバイスの略断面図である。
【図１０】別のデバイスの略上面図である。
【図１１】デバイスの略断面図である。
【図１２】デバイスの略上面図である。
【図１３】感光構成要素の略上面図である。
【図１４】感光構成要素の別の略上面図である。
【図１５】デバイスの別の略上面図である。
【図１６】感光構成要素の略上面図である。
【図１７】不均質光学キャビティの略断面図である。
【図１８】光学キャビティの略側面図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１０  システム
１２  デバイス
１４  モニタ回路
２０  光学キャビティ構造
２２  感光構成要素
【図１】
0005816404.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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